《ETC门架系统后备电源技术要求》

ICS号

中国标准文献分类号

团体标准

T/CHTS×××××-××××

ETC门架系统后备电源技术要求

TechnologyRequirementsforBackupPowerSupplyofETCToll

Gate

20××-××-××发布20××-××-××实施

中国公路学会发布

1范围

本标准规定了ETC门架系统后备电源的分类、型号及规格、技术要求、试验

方法、检验规则、标志、包装、运输、存储及安装与维护等要求。

本标准适用于交通运输行业公路ETC门架系统的后备电源设备。本产品也适

用于城市、通信等行业的户外备用电源设备。

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2规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日

期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修

改单）适用于本标准。

GB9524《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》

GB/T156《标准电压》

GB/T17618《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》

JTG6310《收费公路联网收费技术标准》

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3术语

3.1ETC门架系统ETCtollgate

在高速公路沿线断面建设的，具备通行费分段计费、车牌图像识别等功能的

专用系统及配套设施。

3.2后备电源backuppowersupply

后备电源是指按照高速公路取消省界收费站工程中规定的在正常市电断开

后主要为RSU、车道控制器、通信设备等关键设备提供不间断供电的电源。

3.3正常工作模式normaloperationmode

指市电的交流电压、频率在允许范围内，通过市电为负载供电。

3.4备电工作模式standbyoperationmode

指市电断开后，后备电源通过逆变后为负载供电。

3.5切换时间transfertime

市电与后备电源之间相互切换的时间间隔。

3.6在线热插拔onlinehotswap

即带电插拔，指的是在不关闭系统电源的情况下，将增加、减少或更换各个

模块时不影响系统的工作模式和输出状态。

3.7旁路bypass

在系统检修或出现故障时，由输入市电直接向负载供电。

3.8单元模块unitmodule

指整流模块、逆变模块、充放电模块、输入模块、输出模块及配电模块等后

备电源相关组成模块。

3.9均充equalizationcharge

一种蓄电池的充电模式，为了保证电池组中的各单只电池荷电状态相同而延

3

续的充电，以定电流的方式对电池充电，充电较快。

3.10浮充floatingcharge

为了平衡由于电池自放电造成的容量损耗或增加充电深度，对蓄电池进行的

一种连续地、长时间的恒电压充电方式，使电池能经常保持在充满状态而不致过

充电。

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4分类、型号与规格

4.1分类

4.1.1根据后备电源与市电的接入方式应符合以下规定：

1按单元模块的工作频率，分为高频后备电源和工频后备电源。

2按后备电源与市电的接入方式，分为串联式后备电源和并联式后备电源，

原理图如图4.1.1和图4.1.2所示。

220VAC

220VAC

UPS

AC/DCDC/AC

AC/DCDC/AC220VAC

电池

图4.1.1串联式后备电源原理图

图4.1.2并联式后备电源原理图

4.2型号

4.2.1产品型号可由企业产品标准规定。当无企业产品标准规定时，宜采用下

列方式进行编制。

/—AH

电池容量

出厂编号

品牌

注：

1.品牌由各厂家确定

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2.出厂编号：厂家自主设计

3.电池容量：蓄电池的容量用阿拉伯数字表示，单位AH（安时）

4.3规格

4.3.1产品规格及参数由企业产品标准规定。

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5技术要求

5.1功能要求

5.1.1供电功能系统应具备不间断供电功能，当市电断开后仍可以为ETC门架

系统关键设备提供稳定电源。

5.1.2当系统单元模块出现故障或检修时，应能够自动切换至旁路。

5.1.3单元模块关键部件宜具备N+1冗余热备份能力。

5.1.4系统的逆变模块宜具备热插拔功能，模块增加、减少或维修时应不影响

系统其他部件的正常工作。

5.1.5系统应具备以下告警功能：

1系统在各种保护功能动作的同时，应能够通过通信接口将告警信息传送至

远端的监控设备上。

2当系统或模块发生故障时，应具备故障报警能力，并应具有告警记录和查

询功能。

5.1.6电池应具备以下智能管理功能：

1应具备对蓄电池均充及浮充充电状态进行自动切换功能。

2在对蓄电池充电时，应能根据需要对充电电流进行调整。

3应具备高、低温及过欠压、过流自动保护。

5.1.7后备电源系统应具备以下监控功能：

1系统应具备RS485或RS232、光口、以太网口等标准通讯接口。

2应实时监测系统的工作状态，包括但不限于单元模块运行状态、输入电压、

输入电流、输出电压、输出电流、输出频率、通信状态等。

3应实时监测电池组的工作状态，包括但不限于电池组容量、电压、温度、

充/放电电流等。

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5.1.8应具有远程控制电源输出通断功能。

5.2电气性能

5.2.1输入电源接口应具备市电、发电输入接口，可具备太阳能等输入接口。

5.2.2输入电压应符合以下要求：

1单相220VAC±20%；

2三相380VAC±20%。

3可根据供电距离和负载大小选择符合GB/T156的要求电压。

5.2.3输入频率为（50±2）Hz。

5.2.4输出电压应满足以下要求：

1单相220VAC±5%；

2宜输出DC24V、DC12V等多种电压等级。

5.2.5输出频率应满足以下要求：

1正常工作模式（50±2）Hz；

2备电工作模式(50±0.5)Hz。

5.2.6系统工作效率大于92%。

5.2.7正常运行方式与备电运行模式之间的切换时间应无切换时延，负载不出

现断电现象。

5.2.8过载能力应满足125%额定负载，维持10分钟。

5.2.9蓄电池组应符合以下要求：

1每块蓄电池应独立检测，电压不应低于额定电压。

2每块蓄电池应具备防爆阀。

5.2.10电磁兼容性

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1产品的无线电骚扰应符合GB9524的限值规定。

2产品的抗干扰度应符合GB/T17618的规定。

5.3保护性能

5.3.1宜具备输入输出侧隔离防护功能。

5.3.2当系统输入电压超出允许变化范围时，系统应自动切换为备电运行方

式；当输入电压恢复到正常范围之内，系统应自动切换为正常运行模式。

5.3.3当系统出现过流或负载短路时，应自动关闭输出，进入保护状态，并自

动告警。

5.3.4当环境温度或单元模块温度超过阈值时应自动告警。

5.3.5设备外壳应进行接地处理，并满足ETC门架系统工程建设的相关规定。

5.3.6应防御8/20us波形雷电流，标称放电电流40kA，最大放电电流120kA。

5.4环境条件

5.4.1环境温度应符合以下要求：

1工作温度：-20℃～40℃（不含蓄电池）;

2贮存温度：-25℃～55℃（不含蓄电池）。

5.4.2环境相对湿度应符合以下要求：

1工作相对湿度：≤95%℃，无凝露；

2贮存相对湿度：≤95%℃，无凝露。

5.4.3系统应保证在90kPa～160kPa（近似海拔0m~1000m）正常工作；若超过

1000m时应按GB/T3859.2的规定降容使用。

5.4.4单元模块应能承受频率为10Hz55Hz（正弦扫频）、振幅为0.35mm的

正弦波振动和峰值加速度为150m/s，持续时间为11ms的冲击。

5.5外观与结构

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5.5.1产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等现象，表面涂覆层不

应有气泡、龟裂和脱落，金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。

5.5.2开关操作应方便，灵活可靠。零部件紧固无松动。

5.5.3功能说明的文字符号及功能显示应清晰端正，并应符合企业标准的规

定。

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6试验方法

6.1功能试验

6.1.1系统在备电工作模式下，插入和拔出其中一个单元模块，检测系统及负

载是否正常工作，是否满足第5.1.4条中的规定。

6.1.2模拟系统故障，使其执行保护动作，检查是否满足第5.1.5条中的规定。

6.1.3检查电池组浮充、均充转换功能，并检查是否具有充电限流功能，结果

应符合第5.1.6条中的规定。

6.1.4检测平台端是否显示采集的数据，数据类型应满足第5.1.7条中的规

定，并用万用表在硬件侧进行测量，与平台软件显示的数据进行对比。

6.1.5系统输入电压、输入频率为额定值，输出接负载，从平台侧对输入、输

出进行通断远程控制，检查是否满足第5.1.8条中的规定。

6.2电气性能

6.2.1按照图6.2.1所示的电路图，输出接额定负载，调节交流输入电压至第

5.2.2条中规定的上限值和下限值，系统能正常工作且在输入电压调节过程中输

出电压不超过第5.2.2条中的规定值。

图6.2.1测试电路

6.2.2输出电压精度试验方法应符合以下要求：

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1按照图6.2.1所示的电路图，调节系统输入电压至第5.2.2条中规定的下

限值，输出接额定负载，用电力谐波分析仪或电压表测量输出电压Ua.

2调节系统输入电压至第5.2.2条中规定的上限值，输出空载，用电力谐波

分析仪或电压表测量输出电压Ub,按下式计算，计算结果满足第5.2.4条中的规

定。

U−U

S=a(b)0100%（6.2.2）

U0

式中：U0—输出额定电压，单位：V。

6.2.3按照图6.2.1所示的电路图，系统输出接额定负载，调节负载电流使输

出功率达到50%额定功率，用示波器记录有正常工作模式切换到备电工作模式、

再由备电工作模式切换到正常工作模式过程中系统输出波形变化，从示波器上测

量输出电压波形的转换时间应符合第5.2.7条中的规定。

6.2.4系统输入电压、输入频率为额定值，输出接负载，调节输出电流将输出

功率增加到电源模块额定功率的125%时，用计时器记录系统能正常工作的时间

应符合第5.2.8条中的规定。

6.3保护性能

6.3.1设备正常工作时，分别接额定负载，调节输入电压超过和低于设定值时，

再恢复到正常范围之内，观察系统是否按照第5.3.2规定运行。

6.3.2输入电压为额定值时，切断旁路，选用合适的接触器使设备的输出端（相

间或相与中性线间）短路，此时应发出告警，排除短路后，设备应能正常工作。

6.3.3设备输入电压为额定值，使其运行温度达到过温保护点，设备应有过温

报警并自动关机，待机内温度降至允许温度后，设备应能再次起动并正常工作。

6.3.4检查设备是否有必要的防雷和接地装置措施，并检测接地电阻值，满足

第5.3.5条的规定。

6.4温湿度

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6.4.1按GB/T2423.1-2001中“试验Ad”进行，试验温度为（0±2）℃，产

品无包装通电加额定阻性负载，连续试验时间为2h，检查低温工作性能指标，

设备应能正常工作。

6.4.2按GB/T2423.1-2001中“试验Ad”进行，产品无包装、不含蓄电池（组）、

不通电。试验温度为（-25±3）℃，连续试验时间为16h，试验后在标准大气条

件下恢复2h后，检查低温贮存性能指标，设备通电应能正常工作。

6.4.3试验方法按GB/T2423.3-2001中“试验Bb”进行，试验温度为（40±

2）℃，产品无包装通电加额定负载，连续试验时间为2h，试验后检查高温工作

性能指标，设备应能正常工作。

6.4.4试验方法按GB/T2423.3-2001中“试验Bb”进行，产品无包装、不含

蓄电池（组）、不通电。试验温度为（55±2）℃，连续试验时间为16h，试验

后再标准大气压条件下恢复2h，检查高温贮存性能指标，设备通电应能正常工

作。

6.4.5试验方法按GB/T2423.3-2006中“试验Cab”的要求进行，产品无包

装、不含蓄电池（组）、不通电，试验严酷等级为：温度（40±2）℃、相对湿

度（90±3）%，试验持续时间为48h。试验后在正常环境下恢复2h，检查恒定湿

热性能指标，设备通电应能正常工作。

6.5外观和结构

6.5.1目测检查设备的外观与结构，应符合5.5的要求。

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7检验规则

7.1检验分类

7.1.1检验分为出厂检验、型式检验和工程检验。

7.2型式检验

7.2.1有下列情况之一，应进行型式检验：

1新产品试制定型鉴定或老产品转厂生产；

2正式生产后，如结构、材料、工艺、硬件固件有较大改变，可能影响产品

性能时；

3产品停产半年以上，恢复生产时。

4型式检验以送样检验的方式进行。

7.3出厂检验

7.3.1出厂检验必须逐台进行。

7.3.2检验中出现任一故障，应停止检验，待查出故障原因并排除后，做出标

记并重新进行出厂检验。如仍出现故障，则判该产品为不合格。

7.4工程检验

7.4.1设备应在交工验收前按本规程进行检验.

7.4.2设备工程质量检验比例：施工单位为100%；工程监理单位或主管单位

根据实际情况确定，但不低于20%，当项目点数少于３个时，全部检验。

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8标志、包装、运输和贮存

8.1标志

8.1.1产品表面应有中文标识，宜包括产品名称、产品型号、产品编号、制造

厂名、制造日期、产品主要参数等。

8.1.2产品包装上应有标志并符合GB/T191的规定。

8.1.3输入端口、通信端口、输出端口、工作指示灯等应有明显的标志。

8.2包装

8.2.1产品包装应符合防潮、防尘、防振的要求，包装箱内应有装箱清单、产

品合格证、备附件及有关的随机文件。

8.3运输

8.3.1产品在运输过程中应有遮蓬，不应有剧烈振动、撞击等。

8.4贮存

8.4.1贮存产品的仓库内不得有各种有害气体、易燃、